EP1522525A1 - Vorrichtung und Schacht zur dezentralen Behandlung von Wasser sowie Verfahren hierzu - Google Patents

Vorrichtung und Schacht zur dezentralen Behandlung von Wasser sowie Verfahren hierzu Download PDF

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EP1522525A1
EP1522525A1 EP04104931A EP04104931A EP1522525A1 EP 1522525 A1 EP1522525 A1 EP 1522525A1 EP 04104931 A EP04104931 A EP 04104931A EP 04104931 A EP04104931 A EP 04104931A EP 1522525 A1 EP1522525 A1 EP 1522525A1
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EP
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ion exchanger
water
plates
regeneration liquid
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Winfried Regnat
Brigitte Dr. Helmreich
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Definitions

  • Object of the present invention is thus a decentralized treatment to realize mechanically pre-cleaned roof and street drains and doing the required device in standard shafts or existing To be able to install drainage shafts.
  • the maintenance of the device is intended be feasible on site to the variety of required decentralized facilities cost-effective to keep.
  • the plates are connected to each other with a spacer.
  • the cavity which for the granular ion exchanger is provided, formed.
  • the plates consist of a lower one and an upper plate. The spacer does not make the top plate lifted by the water pressure from the ion exchanger, but keeps a defined distance from the lower plate.
  • the distance of the plates by different spacers which can be used in the device, adjustable. It can but also a stepless or graduated adjustment of the distance of the Plates are made with a correspondingly shaped spacer.
  • the device can be inserted through a manhole of the shaft into the shaft and composable, there is a retrofit existing Sewer shafts very easy to carry out. Earthworks to the To open shaft and to use the device, are hereby not mandatory. The costs and the assembly time are thereby clear reduced. A broad commitment and realization of a variety of decentralized Cleaning devices is possible by this.
  • An inventive shaft has a device with the previously described Features and benefits.
  • the device arranged laterally sealed in the shaft. This will ensure that water when flowing through the shaft exclusively flows through the device and the water thereby completely cleaned becomes.
  • the device is sealed in the shaft, for example by silicone, which is arranged between the device and the shaft becomes.
  • the device adapts almost completely to the shaft inside diameter so that the silicone only has a small gap must bridge.
  • the seal can alternatively also by means of sealing rings, which are inserted between the device and the shaft interior, respectively.
  • water is used in particular for reduction of heavy metals, which are, for example, in rainwater from roof drains are treated with a device and a shaft.
  • a device and a shaft It is inventively an ion exchanger, which in the device is located in the shaft, after a certain period of use regenerated by a regeneration fluid through the device is streamed.
  • the device is not removed from the shaft, but is still in the shaft during regeneration.
  • the regeneration is very simple and can therefore be done so often without great effort, that maintain the functionality of the ion exchanger in full remains.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiments limited.
  • Other constructions in which the plates, between where the ion exchanger is arranged, consist of several segments and thus easily be mounted in a shaft or in which wells can be regenerated are also covered by the present invention Invention.
  • the cleaning of rainwater, by roads or parking lots can drain off, by introducing adsorbing Material of organic impurities, such as those of Vehicles come, be cleaned.
  • the adsorbent material can additionally or alternatively to the ion exchanger in the inventive Device are introduced.

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Abstract

Eine Vorrichtung, insbesondere ein Schachteinbau, zur dezentralen Behandlung von Wasser, insbesondere von Regenwasser aus Dachabläufen, weist zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten (7,8) auf, wobei der Hohlraum zum Einbringen eines Ionenaustauschers (10) zur Reduzierung von Schwermetallen in dem Wasser vorgesehen ist. Die Platten (7,8) bestehen aus mehreren Segmenten (20,21,22,23) und sind beabstandet voneinander befestigt. Ein Schacht weist eine entsprechende Vorrichtung (6) auf, wobei die Vorrichtung (6) in dem Schacht (1) seitlich abgedichtet angeordnet ist. Bei einem Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen in Wasser, insbesondere in Regenwasser aus Dachabläufen, wird eine solche Vorrichtung (6) in einem Schacht (1) verwendet. Der Ionenaustauscher (10) wird in dem Schacht (1) regeneriert, indem eine Regenerierflüssigkeit durch die Vorrichtung (6) geströmt wird. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen Schachteinbau zur dezentralen Behandlung von Wasser, insbesondere von Regenwasser, welche zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten aufweist, wobei der Hohlraum zum Einbringen eines Ionenaustauschers und/oder adsorbierenden Materials vorgesehen ist, sowie einen entsprechenden Schacht und ein Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen in Wasser, insbesondere in Regenwasser aus Dachabläufen.
In den letzten Jahren wird vermehrt angestrebt, Dach- und Straßenabläufe vor Ort zu versickern. Jedoch ist in diesen Abläufen eine große Palette an Schadstoffen enthalten. Bei Metalldächern sind es Schwermetalle, bei Verkehrsflächen u.a. Schwermetalle, Öle und polyaromatische Kohlenwasserstoffe. Diese sind einerseits durch atmosphärische Einflüsse, größtenteils jedoch durch Berührung mit Dachoberflächen bei Metalldächern oder durch Verunreinigungen von Fahrbahnoberflächen verursacht durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie Katalysatorausstoss verstärkt. Bei einer Versickerung in den Untergrund können solche Verunreinigungen irreversibel Auswirkungen auf den Boden und das Grundwasser haben. Von der Abwassertechnischen Vereinigung (ATV) und von den zuständigen Behörden der Länder werden Versickerungsanlagen mit belebter Bodenzone zur Reinigung der Abflüsse empfohlen. Bei unterirdischen Versickerungsanlagen wie Rigolen und Schächten können die Schadstoffe ohne ausreichenden Rückhalt direkt in das Grundwasser gelangen. Aufgrund der heute üblichen dichten Bebauung insbesondere in Ballungsgebieten steht für eine oberflächliche Versickerung über eine belebte Bodenzone nicht ausreichend Platz zur Verfügung oder es liegen Nutzungskonflikte vor, die den Bau oberirdischer Versickerungsanlagen verhindern.
Ist eine Oberflächenversickerung nicht möglich, bietet sich eine unterirdische Versickerung an. Ohne Entfernung der Schwermetalle aus den Abläufen von Metalldächern kann dies jedoch die Überschreitung der Richtwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BbodSchV) zur Folge haben und eine Kontamination von Boden und Grundwasser hervorrufen. In Deutschland gibt es derzeit nur wenige Anlagen, die zu einer Reduzierung der Schwermetalle aus Dachabläufen von Metalldächern führen. Eine solche Anlage ist beispielsweise eine Filteranlage mit einem Schachtbauwerk aus Betronringelementen. Bei der Filteranlage findet zunächst eine Sedimentation von Partikeln durch einen hydrodynamischen Abscheider statt. Über dem hydrodynamischen Abscheider befindet sich ein Filter aus haufwerksporigem Beton (Betonfilter) mit einem hohen CaCO3-Anteil im Zement. Mit diesem Filter werden im Aufstromverfahren die Feinstoffe gefiltert und ein Großteil der gelösten Schwermetalle ausgefällt und adsorptiv gebunden. Dies geschieht über mehrstufige Betonfilter, die sich in der Ausbildung ihres Porenraumes unterscheiden.
Eine andere bekannte Anlage ist eine Sammelfilteranlage mit externem Schlammfang und einem Sammelfilter. Im Schlammfang sind Tauchwände im Zu- und Ablauf angeordnet, welche die Sedimentation von Partikeln ermöglichen. Der Sammelfilter ist mit einer Filterpatrone aus Kunststoff versehen, die auf einem Sockel mit speziellen Einlaufstutzen befestigt ist. Dieser Aufbau erlaubt eine Durchströmung des Filtermediums im Aufstromverfahren.
Nachteilig bei den bekannten Anlagen ist es, dass die Filter vor Ort nicht regenerierbar sind. Sie müssen in einer aufwendigen Prozedur ausgetauscht werden. Ein weitere Nachteil besteht darin, daß der Einsatz derartiger Anlagen den Neubau von Schachtbauwerken erfordert. Bestehende Sickerschächte können nicht nachgerüstet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit eine dezentrale Behandlung von mechanisch vorgereinigten Dach- und Strassenabläufen zu realisieren und dabei die benötigte Vorrichtung in Standardschächte bzw. bestehende Sickerschächte einbauen zu können. Die Wartung der Vorrichtung soll dabei vor Ort durchführbar sein, um die Vielzahl der erforderlichen dezentralen Einrichtungen kostengünstig funktionsfähig zu halten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, einen Schacht und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur dezentralen Behandlung von Wasser weist zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten auf. Der Hohlraum ist zum Einbringen eines Ionenaustauschers und/oder adsorbierenden Materials zur Reduzierung von Schwermetallen in dem Wasser vorgesehen. Die Platten bestehen aus mehreren Segmenten und sind beabstandet voneinander befestigt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einbau in einen Schacht vorgesehen und dient zur dezentralen Behandlung von Regenwasser aus Dachabläufen oder Parkplatz- oder Straßenabläufen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zerlegbar und kann hierdurch in einen bestehenden Schacht eingeführt und innerhalb des Schachtes montiert werden. Ebenso ist das Befüllen der Vorrichtung mit einem körnigen lonenaustauscher und/oder einem adsorbierenden Material bei organischen Verunreinigungen innerhalb des Schachtes problemlos durchzuführen. Die Vorrichtung ist hierdurch universell einsetzbar und kann insbesondere ohne große Umbaumaßnahmen in bestehende Schächte eingesetzt und zur Behandlung von Wasser in Betrieb genommen werden. Das mit dem körnigen lonenaustauscher behandelte Wasser wird dabei von Schwermetallen gereinigt und kann anschliessend beispielsweise durch Versickerung dem Grundwasser zugeführt werden. Wasserverunreinigungen, welche durch Ausspülungen von Zink- oder Kupferdächern, aber auch von Aluminiumdächern durch die Freisetzung von Schwermetallen entstehen, können hierdurch aus dem Wasser abgetrennt werden. Das so gereinigte Wasser kann anschliessend in das Grundwasser eingeleitet, einer Regenwassernutzung zugeführt oder in einen Vorfluter eingeleitet werden.
Vorteilhafterweise sind die Platten mit einem Abstandhalter miteinander verbunden. Hierdurch wird der Hohlraum, welcher für den körnigen lonenaustauscher vorgesehen ist, gebildet. Die Platten bestehen aus einer unteren und einer oberen Platte. Durch den Abstandhalter wird die obere Platte nicht durch den Wasserdruck von dem Ionenaustauscher abgehoben, sondern behält einen definierten Abstand von der unteren Platte.
Ist wenigstens eine der Platten, vorzugsweise beide Platten als eine Siebplatte ausgebildet, so kann das zu reinigende oder gereinigte Wasser durch die Siebplatte in die Vorrichtung hinein- bzw. aus der Vorrichtung herausströmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dabei insbesondere in orthogonaler Richtung der Platte durchströmt.
Ist die Platte auf einer Tragkonstruktion gelagert, so kann die Platte selbst relativ dünn ausgeführt werden und die Last des körnigen Ionenaustauschers trotzdem aufnehmen. Die Tragkonstruktion unterstützt dabei die Platte und erlaubt eine Befestigung der einzelnen Segmente an einer definierten Position der Vorrichtung und der einzelnen Segmente zueinander. Vorteilhafterweise sind die Segmente der Platte und die Tragkonstruktion miteinander verschraubt. Hierdurch ist die Montage der Vorrichtung innerhalb eines Schachtes schnell durchzuführen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Abstand der Platten einstellbar. Der Abstand der Platten entspricht vorteilhafterweise der Höhe des eingefüllten Ionenaustauschers und beträgt üblicherweise zwischen 50 und 100 cm. Die Menge des erforderlichen Ionenaustauschers ist insbesondere abhängig von der Dachfläche und der Regenmenge.
Vorteilhafterweise ist der Abstand der Platten durch unterschiedliche Abstandhalter, welche in der Vorrichtung verwendbar sind, einstellbar. Es kann aber auch eine stufenlose oder abgestufte Einstellung des Abstandes der Platten mit einem entsprechend gestalteten Abstandhalter erfolgen.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung in bestehende Schächte einbauen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Durchmesser der Vorrichtung, und damit insbesondere der Durchmesser der Platten, im wesentlichen dem Durchmesser des für den Einbau vorgesehenen Schachtes entspricht. Die Schächte, welche häufig aus Betonringen zusammengesetzt sind oder monolithisch aufgebaut sind, weisen üblicherweise genormte Durchmesser auf. Ist die Vorrichtung nach diesen Schachtdurchmessern bemessen, so ist sie in einer Vielzahl von bestehenden oder selbstverständlich auch neu i n-stallierten Schächten einsetzbar.
Um sicherzustellen, dass das zu reinigende Wasser vollständig durch die erfindungsgemäße Vorrichtung strömt, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Vorrichtung in dem Schacht insbesondere mit Silikon seitlich abgedichtet ist. Zwischen Schacht und Vorrichtung besteht somit für das Wasser keine Möglichkeit an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorbei zu strömen und ungereinigt in das Grundwasser zu gelangen.
Ein Zeolith, insbesondere ein Klinoptilolith oder Chabasith/Phillipsit hat sich als Ionenaustauscher besonders vorteilhaft erwiesen. Ein derartiger lonenaustauscher erzielt hervorragende Ergebnisse beim Reinigen von Kupferoder Zinkdächern.
Ist die Vorrichtung durch ein Mannloch des Schachtes in den Schacht einführbar und daran zusammensetzbar, so ist eine Nachrüstung bestehender Abwasserschächte sehr einfach durchführbar. Erdbauarbeiten, um den Schacht zu öffnen und die Vorrichtung einsetzen zu können, sind hierdurch nicht erforderlich. Die Kosten und die Montagezeit werden hierdurch deutlich reduziert. Ein breiter Einsatz und eine Realisierung einer Vielzahl dezentraler Reinigungsvorrichtungen ist hierdurch möglich.
Um eine besonders gute Reinigung des Wassers zu erhalten und den Ionenaustauscher optimal zu nutzen, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in den Schacht derart eingebaut ist, dass sie im Aufstromverfahren durchströmt wird. Hierdurch wird das Wasser von unten nach oben durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hindurchgeleitet. Ausgewaschene Verunreinigungen des Wassers fallen hierdurch nach unten und können aus dem Wasser und aus der Vorrichtung problemlos abgesondert werden.
Ein erfindungsgemäßer Schacht weist eine Vorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen und Vorteilen auf. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung in dem Schacht seitlich abgedichtet angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß Wasser beim Durchströmen des Schachtes ausschliesslich durch die Vorrichtung strömt und das Wasser hierdurch vollständig gereinigt wird. Die Abdichtung der Vorrichtung in dem Schacht erfolgt beispielsweise durch Silikon, welches zwischen der Vorrichtung und dem Schacht angeordnet wird. Die Vorrichtung passt sich nahezu vollständig an den Schachtinnendurchmesser an, so dass das Silikon lediglich einen schmalen Spalt überbrücken muss. Die Abdichtung kann alternativ auch mittels Dichtringen, welche zwischen der Vorrichtung und dem Schachtinnenraum eingelegt werden, erfolgen.
Ist im oberen Bereich des Schachtes die Vorrichtung angeordnet, so ist eine Durchströmung der Vorrichtung im Aufstromverfahren ermöglicht. Das zu reinigende Wasser wird im unteren Bereich dem Schacht zugeführt und tritt von unten nach oben durch die Vorrichtung hindurch.
Vorteilhafterweise ist innerhalb des Schachtes und unter der Vorrichtung eine Absaugeinrichtung angeordnet. Die Absaugeinrichtung dient im Fall einer Regenerierung des Ionenaustauschers mit einer Regenerierflüssigkeit zum Absaugen dieser Regenerierflüssigkeit. Hierdurch wird verhindert, dass die Regenerierflüssigkeit in das gereinigte Wasser und damit in das Grundwasser gelangt. Daneben kann sie gegebenenfalls zur Entsorgung der abgetrennten Partikel verwendet werden.
Schächte weisen üblicherweise ein Mannloch auf, welches im Durchmesser gegenüber dem übrigen Schacht reduziert ist. Es dient zum Einstieg von Servicepersonal in den Schacht, um Inspektionen durchführen zu können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei so ausgeführt, dass sie durch das Mannloch des Schachtes in den Schacht eingeführt, in dem Schacht zusammengesetzt und mit dem Ionenaustauscher befüllt werden kann. Die Konstruktion der Vorrichtung ist daher auf die vorliegenden Maße des Schachtes bzw. des Mannloches in dem Schacht abgestimmt. Zum nachträglichen Einbau der Vorrichtung in den Schacht ist es daher nicht erforderlich den Schacht komplett zu öffnen. Umbaumaßnahmen an dem Schacht zum Einbau der Vorrichtung müssen nicht durchgeführt werden. Die Vorrichtung kann daher in übliche Schächte nachträglich eingebaut werden.
Um das gereinigte Wasser in den Untergrund bzw. in das Grundwasser einleiten zu können, ist an dem Schacht eine Ablaufvorrichtung zum Ablauf des gereinigten Wassers angeordnet. Die Ablaufvorrichtung kann eine Rigole sein. Es ist aber auch möglich und häufig sogar vorteilhafter, wenn das gereinigte Wasser direkt in das Grundwasser, ein Gewässer oder in einen Hauswasseranschluß eingeleitet wird.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird Wasser insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen, welche sich beispielsweise in Regenwasser aus Dachabläufen befinden mit einer Vorrichtung und einem Schacht behandelt. Es wird dabei erfindungsgemäß ein Ionenaustauscher, welcher sich in der Vorrichtung in dem Schacht befindet, nach einer gewissen Gebrauchsdauer regeneriert, indem eine Regenerierflüssigkeit durch die Vorrichtung geströmt wird. Die Vorrichtung wird dabei nicht aus dem Schacht ausgebaut, sondern befindet sich während des Regenerierens weiterhin in dem Schacht. Durch das Durchströmen der Vorrichtung mit Regenerierflüssigkeit wird der Ionenaustauscher von den darin befindlichen sorbierten Schwermetallen gereinigt und steht anschliessend erneut für Reinigungsaufgaben von belastetem Wasser zur Verfügung. Die Regenerierung ist sehr einfach durchzuführen und kann daher ohne grossen Aufwand so häufig erfolgen, dass die Funktionsfähigkeit des Ionenaustauschers in vollem Umfang erhalten bleibt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Regenerierflüssigkeit von oben nach unten, d.h. entgegen der üblichen Fließrichtung des zu reinigenden Wassers durch die Vorrichtung geströmt wird. Hierdurch wird das durch die Regenerierflüssigkeit aus dem Ionenaustauscher ausgetauschte Schwermetall in den unteren Schachtbereich transportiert, in welchem sich nach der Regenerierung erneut das verunreinigte Wasser befindet. Es besteht somit zu keiner Zeit die Gefahr, dass Regenerierflüssigkeit den Weg des gereinigten Wassers in das Grundwasser geht.
Vorteilhafterweise wird Regenerierflüssigkeit unterhalb der Vorrichtung in dem Schacht abgesaugt. Die Regenerierflüssigkeit kann nach dem Absaugen erneut von oben nach unten durch die Vorrichtung geströmt werden. Sie ist mehrfach einsetzbar und hierdurch der Ionenaustauscher besonders kostengünstig zu reinigen. Selbstverständlich kann bei jedem Reinigungsvorgang auch eine neue oder gereinigte Regenerierflüssigkeit verwendet werden, um den Reinigungsvorgang noch effektiver zu gestalten. Als Regenerierflüssigkeit hat sich insbesondere eine Kochsalzlösung als vorteilhaft erwiesen. Eine Kochsalzlösung ist kostengünstig und ermöglicht eine sehr effektive Reinigung des Ionenaustauschers.
Wird zum Regenerieren des Ionenaustauschers Regenerierflüssigkeit mehrmals, insbesondere zwei- bis dreimal durch die Vorrichtung geströmt, so wird eine hervorragende Reinigung des Ionenaustauschers erzielt. Die Regenerierflüssigkeit ist dabei vorteilhafterweise stets zu erneuern um die Aufnahmefähigkeit für die Schwermetallionen zu gewährleisten. Der lonenaustauscher kann schließlich auch noch mit klarem Wasser gespült werden, um ihn von Rückständen zu reinigen.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
Figur 1
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schachtes mit einer Reinigungsvorrichtung und
Figur 2
eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung .
In Figur 1 ist ein Schacht 1 schematisch dargestellt. Der Schacht 1 besteht beispielsweise aus Betonringen, welche übereinandergestapelt sind oder aus einem monolithisch hergestellten Schacht und befindet sich vollständig im Boden 2. Für eine zuverlässige Reinigung des gesamten zufließenden Wassers muß der Schacht 2 nach außen wasserdicht sein. Während der eigentl i-che Schachtbereich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zylindrischen Ringsegmenten 3 besteht, ist der Abschluß des Schachtes aus einem konischen Ringsegment 4 gebildet. Das konische Ringsegment 4 weist an seinem einen Ende ein Mannloch 5 auf, welches üblicherweise mit einem Deckel verschlossen ist, bei Bedarf jedoch zum Einstieg von Servicepersonal geöffnet werden kann.
In dem Schacht 1 ist eine vorzugsweise aus Edelstahl hergestellte Reinigungsvorrichtung 6 angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung 6 besteht aus einer oberen Siebplatte 7 und einer unteren Siebplatte 8. Die beiden Siebplatten 7, 8 sind mit einem Abstandhalter 9 miteinander verbunden. Zwischen den Siebplatten 7 und 8 ist ein körniger Ionenaustauscher 10 angeordnet. Der Ionenaustauscher 10 ist ein Zeolith, insbesondere ein Klinoptilolith oder ein Chabasith/Phillipsit. Das Material des Ionenaustauschers ist in definierten Körnungen, beispielsweise größer 0,7 mm zwischen den Siebplatten 7 und 8 eingefüllt. Vor dem Einsatz des Ionenaustauschers wird dieser beispielsweise mit einer Natriumchlorid-Lösung vorbehandelt. Hierdurch wird die Ionenaustauschkapazität für Schwermetallionen, wie beispielsweise Zink, Kupfer oder Blei erhöht. Die Vorbehandlung kann vor dem Einfüllen in die Reinigungsvorrichtung erfolgen. Der Ionenaustauscher wird hierfür mit der NaCI-Lösung gespült.
Die Reinigungsvorrichtung 6 ist gegenüber dem Schacht 1 mittels einer Dichtung 11 abgedichtet. Es kann sich dabei um einen Silikonstreifen handeln, der in den Zwischenrum zwischen der Vorrichtung 6 und dem Schacht 1 eingespritzt wurde oder beispielsweise auch um einen Dichtring, der bei der Montage zwischen die Reinigungsvorrichtung 6 und dem Schacht eingebaut wurde..
Üblich ist eine Höhe der Vorrichtung 6 von etwa 50 bis 100 cm bei einem Durchmesser des Schachtes 1 von etwa ebenfalls 100 cm. Besonders vorteilhaft bei dieser Reinigungsvorrichtung 6 ist es, dass der gesamte Querschnitt des Schachtes 1 für die Reinigung des Wassers zur Verfügung steht.
Unterhalb der Reinigungsvorrichtung 6 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schematisch dargestellte Abtrenneinheit 12 angeordnet. In der Abtrenneinheit 12 sammeln sich Partikel an. Aus der Abtrenneinheit 12 können sie mit einer Absaugeinrichtung, beispielsweise einer Vakuumpumpe, welche mit einem Absaugrohr 13 verbunden ist, aus der Abtrenneinheit 12 entnommen werden. Im normalen Betrieb ist das Absaugrohr 13 abgeschlossen.
Das Absaugrohr 13 dient gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich auch zur Durchführung eines Regenerationsvorganges des lonenaustauschers 10. Regenerationsflüssigkeit wird hierfür von oben durch die Reinigungsvorrichtung 6 hindurch geströmt und macht den Ionenaustauscher wieder aufnahmefähig für Schwermetallionen. Die Regenerationsflüssigkeit und evtl. eine Spülflüssigkeit, z.B. klares Wasser, werden durch das Absaugrohr 13 aus dem Schacht 1 abgesaugt und können separat entsorgt werden. Hierdurch wird einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung erzielt, dass die Regenerierung der Reinigungsvorrichtung 6 innerhalb des Schachtes 1 erfolgen kann, ohne diese vorher aus dem Schacht 1 entnehmen zu müssen.
In die Abtrenneinheit 12 ist ein Zuführrohr 15 integriert. Über das Zuführrohr 15 wird das Abwasser dem Schacht 1 und der Reinigungsvorrichtung 6 zugeleitet. Das Zuführrohr 15 mündet tangential in die Abtrenneinheit 12. Da die Filteranlage bei starken Regenereignissen oberhalb der Bemessungsregens hydraulisch versagen könnte, ist ein nicht dargestellter Notüberlauf häufig vorgesehen, so dass das Wasser direkt in eine Rigole bzw. einen Wasserablauf 16 gelangen kann.
Das über das Zuführrohr 15 zugeführte verschmutzte Wasser strömt von unten nach oben durch die Reinigungsvorrichtung 6 und nachdem ein bestimmter Wasserstand erreicht wurde in eine Rohrrigole bzw. einen Wasserablauf 16. Der Wasserablauf 16 kann entweder das gereinigte Wasser in das Grundwasser oder ein offenes Gewässer abgeben. Das Wasser kann selbstverständlich auch für den Gebrauch im Haus, beispielsweise für die Toilettenspülung oder zum Waschen verwendet werden, wofür der Wasserablauf 16 an das Hauswassersystem angeschlossen werden.
Figur 2 zeigt ein Beispiel einer Reinigungsvorrichtung 6, in perspektivischer Darstellung. Die obere Siebplatte 7 und die untere Siebplatte 8 sind mit dem Abstandhalter 9 beabstandet gehalten. Der Abstandhalter 9 ist eine Stange, welche im Zentrum der beiden Siebplatten 7 und 8 angeordnet ist und mit den Siebplatten 7 und 8 an ihrem jeweiligen Ende beispielsweise mit einer Schraubverbindung verbunden ist. Die obere Siebplatte 7 weist eine Tragkonstruktion aus vier Kreissegmenten 20 und einem Tragkreuz 21 auf. Auf der Tragkonstruktion sind Segmente 22 befestigt, von welchen in der vorliegenden Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Segment 22 dargestellt ist. Bei der kompletten Vorrichtung 6 sind acht derartiger Segmente 22 an der oberen Siebplatte 7 angeordnet, so daß die Siebplatte 7 aus den Segmenten 22 gebildet ist. Die Kreissegmente 20, das Tragkreuz 21 und die Segmente 22 sind miteinander verschraubt. Hierdurch ist es ermöglicht, daß sie durch das Mannloch 5 in den Schacht 1 eingeführt und innerhalb des Schachtes 1 montiert werden.
Die Siebsegmente 22 bestehen vorzugsweise aus einem Edelstahlsiebblech mit Öffnungen, welche einerseits das Wasser hindurchtreten lassen und andererseits den Ionenaustauscher zurückhalten. Die Maschenweite der Siebfläche ist daher entsprechend des verwendeten Ionenaustauschers 10 gewählt. Beispielsweise ist eine Maschenweite von kleiner 0,7 mm gewählt.
Die untere Siebplatte 8 ist ebenso wie die obere Siebplatte 7 aufgebaut. Da auf ihr das Gewicht des Ionenaustauschers 10 lastet, weist sie zusätzliche Verstärkungen 23 auf, welche die Tragkonstruktion und die Siebsegmente 22 unterstützen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Andere Konstruktionen, bei welchen die Platten, zwischen denen der Ionenaustauscher angeordnet ist, aus mehreren Segmenten bestehen und hiermit problemlos in einem Schacht montiert werden können oder in dem Schacht regeneriert werden können, fallen ebenso unter die vorliegende Erfindung. Auch die Reinigung von Regenwasser, das von Straßen oder Parkplätzen abfließt, kann durch das Einbringen von adsorbierendem Material von organischen Verunreinigungen, wie sie beispielsweise von Fahrzeugen stammen, gereinigt werden. Das adsorbierende Material kann zusätzlich oder alternativ zu dem Ionenaustauscher in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht werden.

Claims (29)

  1. Vorrichtung, insbesondere Schachteinbau, zur dezentralen Behandlung von Wasser, insbesondere von Regenwasser, welche zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten (7,8) aufweist, wobei der Hohlraum zum Einbringen eines Ionenaustauschers (10) und/oder eines adsorbierenden Materials vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (7,8) aus mehreren Segmenten (20,21,22,23) bestehen und beabstandet voneinander befestigt sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (7,8) mit einem Abstandhalter (9) miteinander verbunden sind.
  3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Platten (7,8) eine Siebplatte ist.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (7, 8) auf einer Tragkonstruktion gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebsegmente (22) der Platte (7, 8) und die Tragkonstruktion (21,22,23) miteinander verschraubt sind.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Platten (7,8) der Höhe des eingefüllten Ionenaustauschers entspricht und vorzugsweise zwischen 50 und 100 cm zueinander einstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Platten (7,8) durch unterschiedliche Abstandhalter (9) einstellbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Vorrichtung (6), insbesondere der Platten (7,8), im wesentlichen dem Durchmesser des für den Einbau vorgesehen Schachtes (1) entspricht.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) in dem Schacht (1) insbesondere mit Silikon seitlich abgedichtet einbaubar ist.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenaustauscher (10) körnig ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenaustauscher (10) ein Zeolith, insbesondere ein Klinoptilolith oder Chabasith/Phillipsit ist.
  12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) durch ein Mannloch (5) des Schachtes (1) in den Schacht (1) einführbar und darin zusammensetzbar ist
  13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) in den Schacht (1) derart einbaubar ist, daß sie im Aufstromverfahren durchströmbar ist.
  14. Schacht mit einer Vorrichtung gemäß den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, die Vorrichtung (6) in dem Schacht (1) seitlich abgedichtet angeordnet ist.
  15. Schacht nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) zwischen Zu- und Ablauf des Schachtes (1) angeordnet ist zur Durchströmung im Aufstromverfahren.
  16. Schacht nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Vorrichtung (6) eine Abtrenneinheit (12) für Partikel angeordnet ist.
  17. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Vorrichtung (6) eine Absaugeinrichtung (13) für Partikel und/oder Regenerierflüssigkeit angeordnet ist.
  18. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) durch ein Mannloch (5) des Schachtes (1) in den Schacht (1) eingeführt und in dem Schacht (1) zusammengesetzt und befüllt ist.
  19. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Schachtes (1) eine tangential in den Schacht (1) mündende Wassereinleitung (15) angeordnet ist.
  20. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schacht (1) eine Ablaufvorrichtung zum Ablauf des gereinigten Wassers in den Untergrund angeordnet ist.
  21. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufvorrichtung Ablaufrohr oder eine Rohrrigole (16) ist.
  22. Schacht nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) in einen bestehenden Schacht (1) nachträglich eingebaut ist.
  23. Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen in Wasser, insbesondere in Regenwasser aus Dachabläufen, mit einer Vorrichtung (6) und in einem Schacht (1) gemäß den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenaustauscher (10) in dem Schacht (1) regeneriert wird, indem eine Regenerierflüssigkeit durch die Vorrichtung (6) geströmt wird.
  24. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierflüssigkeit von oben nach unten durch die Vorrichtung (6) geströmt wird.
  25. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierflüssigkeit unterhalb der Vorrichtung (6) abgesaugt wird.
  26. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Regenerierflüssigkeit eine NaCl-Lösung verwendet wird.
  27. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenaustauscher (10) vor dem ersten Einsatz in der Vorrichtung insbesondere mit einer Regenerierflüssigkeit vorbehandelt wird.
  28. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regenerieren des lonenaustauschers (10) Regenerierflüssigkeit mehrmals, insbesondere 2 bis 3 Mal durch die Vorrichtung (6) geströmt wird.
  29. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Wasser im Untergrund versickert, einer Regenwassernutzung zugeführt oder in einen Vorfluter eingeleitet wird.
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